六方形锰磷化物 CaMn$_2$Bi$_2$ 中的磁有序与应变
材料科学
2026-04-13 v2
摘要
锰磷化物 CaMnBi具有 Mn 原子排列成波纹六方形结构，表现出狭缝型反磁性，目前是研究复杂电子和磁性现象（如磁电传输效应和高压下的潜在螺旋磁性）的优势候选材料。本文我们采用密度泛函理论（DFT）结合 Hubbard U 校正和自旋轨道耦合，对 CaMnBi的磁性进行详细研究，这些方法准确描述了磁相互作用。我们对大量磁构型的结果被修正的 Heisenberg 模型准确捕获。该模型包括局部磁化项以描述磁能激发。我们进一步研究了自旋轨道耦合的作用，发现 CaMnBi的磁各向异性表现为易平面，施加小应变后，平面内的磁化方向会被交换。这一由自旋轨道相互作用和晶格变形共同作用驱动的可调磁化，凸显了在 Mn 磷化物中控制磁态潜力，以及未来在自旋电子器件和磁电器件中的应用前景。
引用
@article{arxiv.2410.23053,
title = {Magnetic Order and Strain in Hexagonal Manganese Pnictide CaMn$_2$Bi$_2$},
author = {Rodrigo Humberto Aguilera-del-Toro and Mikel Arruabarrena and Aritz Leonardo and Martin Rodriguez-Vega and Gregory A. Fiete and Andrés Ayuela},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23053},
year = {2026}
}